Đề thi, bài tập trắc nghiệm online Công nghệ hàn – Đề 14

Hiện tượng 'cháy chân' (undercut) là rãnh hoặc khuyết lõm dọc theo mép mối hàn, thường xảy ra khi tốc độ hàn quá chậm hoặc kỹ thuật hàn không đúng, dẫn đến kim loại nóng chảy chảy tràn ra ngoài và không lấp đầy hoàn toàn mép hàn.

Hàn MIG/MAG xung sử dụng dòng điện xung thay vì dòng điện một chiều liên tục. Xung dòng điện giúp kiểm soát quá trình chuyển dịch giọt kim loại từ dây hàn sang vũng hàn một cách ổn định hơn, giảm bắn tóe, đặc biệt hiệu quả khi hàn ở vị trí khó hoặc hàn các vật liệu mỏng.

Hàn điện tử (EBW - Electron Beam Welding) sử dụng chùm tia điện tử năng lượng cao được tạo ra và gia tốc trong môi trường chân không. Chùm tia điện tử này hội tụ trên vật liệu hàn, chuyển đổi động năng thành nhiệt năng, làm nóng chảy và kết dính kim loại. Môi trường chân không giúp loại bỏ sự tán xạ của chùm tia điện tử và ngăn ngừa ô nhiễm mối hàn.

Hàn MAG (GMAW - Gas Metal Arc Welding) sử dụng khí bảo vệ hoạt tính. Đối với thép carbon, CO2 hoặc hỗn hợp Argon và CO2 thường được sử dụng vì CO2 rẻ và cung cấp khả năng thấu sâu tốt, trong khi hỗn hợp Argon+CO2 cải thiện độ ổn định hồ quang và giảm bắn tóe.

Kiểm tra siêu âm (UT - Ultrasonic Testing) là phương pháp NDT sử dụng sóng siêu âm tần số cao để truyền vào vật liệu hàn. Sự thay đổi trong đường truyền sóng (phản xạ, hấp thụ) do khuyết tật bên trong vật liệu sẽ được ghi lại và phân tích để xác định vị trí và kích thước khuyết tật.

Điện cực tungsten trong hàn TIG (GTAW) là điện cực không nóng chảy. Nó có nhiệt độ nóng chảy rất cao và chỉ có vai trò tạo ra hồ quang điện để nung nóng vật liệu hàn. Vật liệu bổ sung (nếu cần) được cấp vào vũng hàn từ bên ngoài bằng que hàn phụ.

Màu sắc của vật liệu hàn thường không phải là yếu tố quyết định trong việc lựa chọn phương pháp hàn. Các yếu tố quan trọng hơn nhiều bao gồm loại vật liệu (tính chất, độ dày, khả năng hàn), yêu cầu chất lượng mối hàn (độ bền, độ kín, thẩm mỹ), chi phí, năng suất, và điều kiện làm việc.

Rỗ khí (porosity) là khuyết tật dạng lỗ rỗng trong mối hàn, hình thành do khí (ví dụ như hydro, nitơ, CO) hòa tan trong kim loại nóng chảy không kịp thoát ra ngoài khi kim loại đông đặc, bị giữ lại tạo thành các lỗ khí.

Hàn siêu âm (Ultrasonic Welding) là phương pháp hiệu quả để hàn các vật liệu nhựa nhiệt dẻo. Nó sử dụng dao động siêu âm tần số cao để tạo ma sát và nhiệt tại bề mặt tiếp xúc của hai chi tiết nhựa, làm chúng nóng chảy và liên kết với nhau.

Hàn điểm (Resistance Spot Welding) là phương pháp hàn điện trở, rất hiệu quả và nhanh chóng để hàn các tấm kim loại mỏng chồng lên nhau, được sử dụng rộng rãi trong sản xuất ô tô, đặc biệt là trong việc lắp ráp thân vỏ xe.

Ứng suất dư là ứng suất còn lại trong vật liệu sau quá trình hàn và nguội. Ứng suất dư cao có thể gây ra biến dạng, nứt nguội, giảm độ bền mỏi, và làm giảm tuổi thọ của kết cấu hàn theo thời gian, đặc biệt trong môi trường làm việc khắc nghiệt.

Bề mặt vật hàn bẩn, gỉ sét, dầu mỡ... sẽ gây cản trở quá trình nóng chảy và liên kết kim loại, tạo ra các khuyết tật như ngậm xỉ, rỗ khí, giảm độ bền mối hàn. Làm sạch bề mặt giúp loại bỏ các tạp chất này, đảm bảo mối hàn chất lượng tốt.

Kiểm tra từ tính (MT - Magnetic Particle Testing) là phương pháp NDT sử dụng từ trường để phát hiện các khuyết tật bề mặt hoặc gần bề mặt (ngay dưới bề mặt) trên vật liệu từ tính (như thép). Các hạt từ tính được rắc lên bề mặt và bị hút về vị trí có khuyết tật do sự gián đoạn từ trường tại đó, giúp phát hiện khuyết tật.

Vùng ảnh hưởng nhiệt (HAZ - Heat Affected Zone) là vùng vật liệu cơ bản nằm gần mối hàn, bị nung nóng bởi nhiệt từ quá trình hàn nhưng không bị nóng chảy. Nhiệt độ cao gây ra sự thay đổi về tổ chức tế vi (cấu trúc tinh thể), cơ tính (độ cứng, độ dẻo), và có thể cả tính chất hóa học của vật liệu trong vùng này.

Argon là khí bảo vệ trơ, thường được sử dụng trong hàn MIG (Metal Inert Gas) cho các vật liệu như nhôm và hợp kim nhôm, nơi cần môi trường bảo vệ không phản ứng hóa học để tránh ô nhiễm mối hàn.

Điện áp hàn trong MIG/MAG ảnh hưởng trực tiếp đến chiều dài hồ quang và năng lượng hồ quang. Điện áp cao hơn thường tạo hồ quang dài hơn, năng lượng lớn hơn, dẫn đến độ ngấu sâu hơn và mối hàn rộng hơn. Điều chỉnh điện áp giúp kiểm soát hình dạng và kích thước mối hàn.

'Ngậm xỉ' (slag inclusion) là khuyết tật xảy ra khi xỉ hàn (sản phẩm phụ của quá trình hàn, đặc biệt trong hàn que, hàn hồ quang dưới thuốc) không được loại bỏ hoàn toàn giữa các lớp hàn hoặc trên bề mặt mối hàn, bị kẹt lại trong kim loại hàn khi đông đặc, tạo thành các tạp chất.

Hàn TIG (GTAW) có tính linh hoạt cao, có thể hàn được hầu hết các kim loại, từ thép carbon, thép không gỉ, nhôm, đồng, niken, titan đến các hợp kim đặc biệt, nhờ khả năng kiểm soát nhiệt tốt, khí bảo vệ trơ, và có thể hàn có hoặc không có vật liệu bổ sung.

Thuốc hàn trong hàn hồ quang dưới thuốc (SAW) là một lớp vật liệu dạng hạt phủ lên đường hàn. Khi hồ quang cháy, thuốc hàn nóng chảy tạo thành lớp xỉ lỏng và khí bảo vệ, bao phủ và bảo vệ hồ quang và vũng hàn nóng chảy khỏi tác động của khí quyển, đồng thời cung cấp các nguyên tố hợp kim cho mối hàn.

Tốc độ cấp dây hàn trong MIG/MAG quyết định lượng dây hàn được đưa vào vũng hàn mỗi đơn vị thời gian. Tốc độ cấp dây càng cao, dòng điện hàn càng lớn (do dây hàn tiếp xúc hồ quang nhiều hơn) và lượng kim loại đắp vào mối hàn càng nhiều, ảnh hưởng đến kích thước và hình dạng mối hàn.

Hàn que (SMAW - Shielded Metal Arc Welding) là phương pháp hàn hồ quang tay, sử dụng nhiệt từ hồ quang điện giữa que hàn (điện cực nóng chảy) và vật hàn để làm nóng chảy và kết dính kim loại.

Hàn TIG (GTAW - Gas Tungsten Arc Welding) tạo ra mối hàn chất lượng cao, sạch và ít bắn tóe hơn so với hàn que (SMAW) do sử dụng điện cực không nóng chảy và khí bảo vệ trơ, cho phép kiểm soát hồ quang tốt hơn.

Khe hở (gáp) trong hàn đối đầu giáp mí giúp đảm bảo kim loại nóng chảy có thể thấu sâu xuống gốc mối hàn, tạo liên kết hoàn toàn giữa hai tấm vật liệu, tránh các khuyết tật như ngậm xỉ, không ngấu, đặc biệt là khi hàn các vật liệu dày.

Trong hàn thép không gỉ, nhiệt độ giữa các lớp hàn (interpass temperature) cần được kiểm soát để tránh nhiệt độ quá cao có thể gây ra sự kết tủa carbide chrome tại biên giới hạt. Carbide chrome làm giảm hàm lượng chrome hòa tan trong thép, làm mất đi khả năng chống ăn mòn của thép không gỉ, đặc biệt là ở vùng biên giới hạt (hiện tượng nhạy cảm hóa).

'Không ngấu' (lack of fusion) là khuyết tật xảy ra khi kim loại hàn không nóng chảy và liên kết hoàn toàn với kim loại cơ bản hoặc giữa các lớp hàn với nhau, tạo ra sự không liên tục trong mối hàn, làm giảm độ bền cơ học.

Hàn ma sát (FSW - Friction Stir Welding) là phương pháp hàn trạng thái rắn sử dụng nhiệt sinh ra từ ma sát giữa một dụng cụ xoay và vật liệu hàn để làm mềm vật liệu tại vị trí mối hàn, sau đó dụng cụ này vừa xoay vừa di chuyển dọc theo đường hàn, trộn và ép vật liệu lại với nhau tạo thành liên kết.

Chuẩn bị mép hàn (vát mép, làm sạch...) là quá trình quan trọng để tạo khe hở phù hợp, loại bỏ oxit và chất bẩn, giúp hồ quang và kim loại nóng chảy tiếp cận sâu hơn vào gốc mối hàn, từ đó đảm bảo độ ngấu và chất lượng mối hàn.

Hàn TIG (GTAW) được ưu tiên cho hàn ống dẫn áp lực cao vì nó tạo ra mối hàn chất lượng rất cao, độ ngấu tốt, ít khuyết tật, và có thể kiểm soát tốt quá trình hàn, đáp ứng yêu cầu khắt khe về độ kín và độ bền.

Thuốc bọc que hàn trong SMAW có nhiều chức năng quan trọng, trong đó chức năng chính là tạo ra khí bảo vệ (chắn gió, ngăn oxy hóa) và xỉ bảo vệ (phủ lên bề mặt mối hàn đang nguội để bảo vệ khỏi oxy hóa và làm chậm quá trình nguội), giúp cải thiện chất lượng mối hàn.

Biến dạng do hàn phát sinh do sự co ngót của kim loại khi nguội. Để giảm thiểu biến dạng, cần kiểm soát nhiệt đầu vào, sử dụng trình tự hàn đối xứng, hàn phân đoạn, hàn bước lùi, và gá lắp cố định vật hàn để hạn chế sự dịch chuyển tự do trong quá trình hàn và nguội.